Nella progettazione, il layout è una parte importante.Il risultato del layout influenzerà direttamente l'effetto del cablaggio, quindi puoi pensarlo in questo modo: un layout ragionevole è il primo passo per il successo della progettazione PCB.
In particolare, il pre-layout è il processo di riflessione sull'intera scheda, sul flusso del segnale, sulla dissipazione del calore, sulla struttura e su altre architetture.Se il layout preliminare fallisce, anche lo sforzo successivo sarà vano.
1. Considera il tutto
Per determinare il successo di un prodotto o meno, uno è concentrarsi sulla qualità interna, il secondo è tenere conto dell'estetica generale, entrambi sono più perfetti per considerare il prodotto vincente.
Su una scheda PCB, la disposizione dei componenti deve essere bilanciata, sparsa e ordinata, non pesante sulla parte superiore o sulla testa.
Il PCB sarà deformato?
I bordi del processo sono riservati?
I punti MARK sono riservati?
È necessario mettere insieme il tabellone?
Quanti strati della scheda possono garantire il controllo dell'impedenza, la schermatura del segnale, l'integrità del segnale, l'economia e la realizzabilità?
2. Escludere errori di basso livello
Le dimensioni del pannello stampato corrispondono alle dimensioni del disegno di elaborazione?Può soddisfare i requisiti del processo di produzione dei PCB?C'è un segno di posizionamento?
Componenti nello spazio bidimensionale e tridimensionale non c'è conflitto?
La disposizione dei componenti è in ordine e ben organizzata?Tutta la stoffa è finita?
I componenti che necessitano di essere sostituiti frequentemente possono essere sostituiti facilmente?È conveniente inserire la scheda di inserimento nell'apparecchiatura?
C'è una distanza adeguata tra l'elemento termico e l'elemento riscaldante?
È facile regolare i componenti regolabili?
È installato un dissipatore di calore dove è richiesta la dissipazione del calore?L'aria circola senza intoppi?
Il flusso del segnale è regolare e l'interconnessione è più breve?
Spine, prese, ecc. sono in contraddizione con la progettazione meccanica?
Viene considerato il problema delle interferenze della linea?
3. Condensatore di bypass o disaccoppiamento
Nel cablaggio, i dispositivi analogici e digitali necessitano di questi tipi di condensatori, devono essere vicini ai pin di alimentazione collegati a un condensatore di bypass, il valore della capacità è solitamente 0,1μF. pin il più corti possibile per ridurre la resistenza induttiva dell'allineamento e il più vicino possibile al dispositivo.
L'aggiunta di condensatori di bypass o di disaccoppiamento alla scheda e il posizionamento di questi condensatori sulla scheda rappresentano una conoscenza di base sia per i progetti digitali che per quelli analogici, ma le loro funzioni sono diverse.I condensatori di bypass vengono spesso utilizzati nei progetti di cablaggio analogico per bypassare i segnali ad alta frequenza provenienti dall'alimentatore che altrimenti potrebbero entrare nei chip analogici sensibili attraverso i pin dell'alimentatore.Generalmente, la frequenza di questi segnali ad alta frequenza supera la capacità del dispositivo analogico di sopprimerli.Se nei circuiti analogici non vengono utilizzati condensatori di bypass, nel percorso del segnale possono essere introdotti disturbi e, nei casi più gravi, vibrazioni.Per i dispositivi digitali come controller e processori sono necessari anche condensatori di disaccoppiamento, ma per ragioni diverse.Una funzione di questi condensatori è quella di agire come un banco di carica "in miniatura", poiché nei circuiti digitali, l'esecuzione della commutazione dello stato del gate (ovvero la commutazione dell'interruttore) richiede solitamente una grande quantità di corrente e quando i transitori di commutazione vengono generati sul chip e nel flusso attraverso la scheda, è vantaggioso avere questa tariffa extra “di riserva”.” la tariffa è vantaggiosa.Se non c'è abbastanza carica per eseguire l'azione di commutazione, ciò può causare una grande variazione nella tensione di alimentazione.Una variazione troppo grande nella tensione può far sì che il livello del segnale digitale entri in uno stato indeterminato e probabilmente causare il funzionamento errato della macchina a stati nel dispositivo digitale.La corrente di commutazione che scorre attraverso l'allineamento della scheda causerà una variazione della tensione, a causa dell'induttanza parassita dell'allineamento della scheda, la variazione di tensione può essere calcolata utilizzando la seguente formula: V = Ldl/dt dove V = variazione di tensione L = scheda induttanza di allineamento dI = variazione della corrente che scorre attraverso l'allineamento dt = tempo della variazione di corrente Pertanto, per una serie di ragioni, l'alimentazione sull'alimentatore o i dispositivi attivi sui pin di alimentazione applicati I condensatori di bypass (o di disaccoppiamento) sono un'ottima pratica .
L'alimentatore in ingresso, se la corrente è relativamente grande, si consiglia di ridurre la lunghezza e l'area dell'allineamento, non correre su tutto il campo.
Il rumore di commutazione sull'ingresso accoppiato al piano dell'uscita dell'alimentatore.Il rumore di commutazione del tubo MOS dell'alimentatore in uscita influisce sull'alimentatore in ingresso dello stadio anteriore.
Se sulla scheda è presente un gran numero di DCDC ad alta corrente, sono presenti frequenze diverse, interferenze di salto di alta corrente e alta tensione.
Quindi dobbiamo ridurre l'area dell'alimentatore in ingresso per soddisfare la corrente passante su di esso.Pertanto, quando si pianifica il layout dell'alimentatore, considerare di evitare il funzionamento della scheda completa dell'alimentazione in ingresso.
4. Linee elettriche e terra
Le linee elettriche e le linee di terra sono ben posizionate per adattarsi, possono ridurre la possibilità di interferenze elettromagnetiche (EMl).Se le linee di alimentazione e di terra non si adattano correttamente, verrà progettato il circuito del sistema e probabilmente genererà rumore.Nella figura è mostrato un esempio di progettazione di un PCB di alimentazione e di terra accoppiato in modo errato.In questa scheda, utilizzare percorsi diversi per l'alimentazione e la messa a terra del tessuto, a causa di questo adattamento improprio, è più probabile che i componenti elettronici e le linee della scheda siano soggetti a interferenze elettromagnetiche (EMI).
5. Separazione digitale-analogica
In ogni progetto PCB, la parte rumorosa del circuito e la parte “silenziosa” (parte non rumorosa) devono essere separate.In generale, il circuito digitale può tollerare l'interferenza del rumore e non è sensibile al rumore (perché il circuito digitale ha un'ampia tolleranza al rumore della tensione);al contrario, la tolleranza al rumore della tensione del circuito analogico è molto inferiore.Dei due, i circuiti analogici sono i più sensibili al rumore di commutazione.Nel cablaggio di sistemi a segnali misti, questi due tipi di circuiti devono essere separati.
Le basi del cablaggio del circuito si applicano sia ai circuiti analogici che a quelli digitali.Una regola pratica di base è utilizzare un piano di massa ininterrotto.Questa regola di base riduce l'effetto dI/dt (corrente rispetto al tempo) nei circuiti digitali perché l'effetto dI/dt provoca il potenziale di terra e consente al rumore di entrare nel circuito analogico.Le tecniche di cablaggio per i circuiti digitali e analogici sono sostanzialmente le stesse, tranne che per una cosa.Un'altra cosa da tenere a mente per i circuiti analogici è mantenere le linee e i circuiti del segnale digitale nel piano di terra il più lontano possibile dal circuito analogico.Ciò può essere ottenuto collegando il piano di terra analogico separatamente alla connessione di terra del sistema oppure posizionando il circuito analogico all'estremità della scheda, alla fine della linea.Questo viene fatto per ridurre al minimo le interferenze esterne sul percorso del segnale.Ciò non è necessario per i circuiti digitali, che possono tollerare senza problemi una grande quantità di rumore sul piano di massa.
6. Considerazioni termiche
Nel processo di layout, è necessario considerare i condotti dell'aria per la dissipazione del calore e i vicoli ciechi per la dissipazione del calore.
I dispositivi sensibili al calore non devono essere posizionati dietro la fonte di calore eolica.Dare la priorità alla posizione del layout di una casa così difficile da dissipare il calore come DDR.Evitare regolazioni ripetute perché la simulazione termica non passa.
Orario di pubblicazione: 30 agosto 2022